[发明专利]高速齿轮啮合传动温度场的精确计算方法

摘要

本发明涉及一种高速齿轮啮合传动温度场的精确计算方法，包括以下步骤：S1、计算出齿轮啮合的实际啮合线长度；S2、计算单、双啮合区的分界点到齿轮中心的距离；S3、计算非啮合区及单、双齿啮合区内啮合点的热流密度与啮合点到齿轮中心距离的函数关系式；S4、在有限元软件中计算得到各点到齿轮中心的距离；S5、计算得到各点的热流密度；S6、选取相应节点完成对各点热流密度的施加；S7、计算齿轮不同表面的对流换热系数；S8、选取相应表面完成对流换热系数的施加；S9、计算得到高速齿轮传动的温度场。本发明基于离散化思想，将齿轮啮合面离散成若干个点，对各点温度场进行计算，再进行后续分析与处理，具有计算精度高、方法简便、效率高等优点。

主权项

1.一种高速齿轮啮合传动温度场的精确计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据主、从动齿轮的各项参数与传动要求，作出齿轮组啮合模型，计算出齿轮啮合的实际啮合线长度；S2、以S1为依据结合齿轮对啮合的重合度确定单、双啮合区长度，根据几何关系计算单、双啮合区的分界点到齿轮中心的距离；S3、根据Hertz接触理论分别计算非啮合区及单、双齿啮合区内啮合点的热流密度与啮合点到齿轮中心距离的函数关系式；S4、在有限元软件中建立三维模型，并赋予齿轮材料属性及各项物理参数，然后基于离散化思想，将啮合面离散成若干个点，在有限元软件中计算得到各点到齿轮中心的距离；S5、根据各点与齿轮中心的距离，对比S2确定各点所在区域，带入S3中相应的关系式计算得到各点的热流密度；S6、在有限元软件中，在啮合面上添加一层节点与离散点重合的表面效应单元，利用APDL命令流选取相应节点完成对各点热流密度的施加；S7、计算齿轮不同表面的对流换热系数；S8、在有限元软件中利用APDL命令流选取相应表面完成对流换热系数的施加；S9、在有限元软件中，结合S4、S6、S8中的边界条件，根据边界条件公式，最终计算得到高速齿轮传动的温度场。